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HUGOSAUSAVIZ
résolu

Bonjour à toutes et à tous !
Voici un exercice de physique-chimie que je n'arrive pas à faire, pourriez-vous m'aider?

Un calorimètre contient une masse m1 = 250g d'eau. La température initiale de l'ensemble est θ1 = 18,0°C. On ajoute une masse m2 = 300g d'eau à la température θ2 = 80,0°C.
1) Quelle serait la température d'équilibre thermique θf de l'ensemble si la capacité thermique du calorimètre et de ses accessoires était négligeable?

On mesure en fait une température d'équilibre thermique θf,mes = 49,4°C.
2) Déterminez la capacité thermique C du calorimètre et de ses accessoires initialement à la température θ1. Données : Chaleur massique de l'eau : Cm = 4,18 kJ.kg-1.K-1.

Merci par avance !
Bonne journée.

Répondre :

GREENCALOGEROVIZ
1) Comme nous sommes dans un calorimètre donc on peut écrire:
∑(Qi)=0 donc
Q1+Q2=0
m(1)C(1)ΔФ(1)+m(2)C1ΔФ(2)=0
C(1)(m(1)ΔФ(1)+m(2)Ф(2))=0
m(1)(Фf-Ф1)+m(2)(Фf-Ф2)=0
Фf(m(1)+m(2))=m(1)Ф(1)+m(2)Ф(2)
Ф(f)=(m(1)Ф(1)+m(2)Ф(2))/(m(1)+m(2))
Ф(f)=(0.25(273+18)+0.3(273+80))/(0.25+0.3)
Ф(f)=178.65/(0.55)
Ф(f)=324.82 K soit 51.82°C

2) Si on considère que le calorimètre n'es plus négligeable alors:
Q(1)+Q(2)=0
m(1)C(1)(Фf-Ф1)+C(Фf-Ф1)+m(2)C(1)(Фf-Ф2)=0
(je te laisse le détail du calcul littéral)
C=(m(1)C(1)(Фf-Ф1)+m(2)c(1)(Фf-Ф2))/(Ф1-Фf)
C=(0.25*4,180(49.4-18)+0.3*4,180(49.4-80))/(18-49.4)
C=0.177 kJ/K soit 177 J/K
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